粒子法による土構造物の進行性破壊の解析手法に関する研究

土结构渐进破坏粒子法分析方法研究

• 批准号: 22760361
• 负责人: 森 啓年
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Public Works Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22760361/
• 关键词: 土構造物; 河川堤防; 道路盛土; 粒子法; SPH法; 進行性破壊; 数値解析

本研究は、土構造物の洪水時や地震時における進行性破壊を伴う挙動について、シミュレーション可能な解析プログラムの開発を行うものである。本研究の実施により、洪水時や地震時における土構造物の挙動を解明し、より効果的かつ経済的な設計や対策工法の立案が可能となると考えられる。本研究では、粒子法の一種であるSPH法を利用し、従来の解析手法では困難な土構造物の大規模な変状を土-水連成理論を考慮した上で、再現することを検討する。平成22年度は、河川堤防の大型模型を活用したのり面すべり実験結果のSPH法による再現を検討した。その結果、堤体内水位による静的な間隙水圧、浸透水及び表流水によるのり尻部の強度低下(泥濘化)及び不飽和領域のマトリック・サクションの設定により、実験結果をSPH法により良く表現することを確認できた。実験の再現解析により、泥濘化によるのり尻部の強度低下は、進行性破壊を伴う河川堤防の大変形の一因となる可能性を示唆した。なお、大変形につながる可能性がある泥濘化を防止するためには、河川堤防内の浸潤線がのり面に達しないこととのり面表層を流下する雨水の排水処理が重要であり、のり尻部へのドレーン工や空積み擁壁の設置などの対策が有効であると考えられる。平成23年度以降の検討課題として、泥濘化も含めた地盤の大変形時の挙動の精度を高めるため、実験や被災調査などをもとに地盤材料のモデル化の検討を進めたい。また、河川堤防の洪水時の挙動など長時間に及ぶ浸透問題と短時間に発生する変形問題が相互に関連する問題を解析するため、飽和・不飽和浸透流解析とSPH法を組み合わせた解析を実施したい。

は this study, soil structure の flooding や earthquake に お け る progressive broken 壊 を with う 挙 dynamic に つ い て, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン may な resolution プ ロ グ ラ ム の open 発 を line う も の で あ る. This study の be applied に よ り when や earthquake, flood に お け る soil structure の 挙 dynamic を interpret し, よ り unseen fruit か つ 経 済 な design や policy method seaborne の may initiate an が と な る と exam え ら れ る. This study で は, particle の a で あ る を SPH method using し analytical technique, the 従 の で は difficult な soil structure mass な の を を soil - water - shape connect theory considering し た で, reappearance す る こ と を beg す 検 る. The large-scale model of the river embankment in Heisei 22, を, made use of the experimental results of <s:1> た <s:1> <s:1> すべ and <s:1> SPH method による to reproduce を検 and explore た た. そ の results, dam water level in the body に よ る static な interstitial water 圧, saturated water and び table water に よ る の り tajiri department の low intensity (mud) and び unsaturated areas の マ ト リ ッ ク · サ ク シ ョ ン の set に よ り, be 験 results を SPH method に よ く り good performance す る こ と を confirm で き た. Be 験 の reappearance parsing に よ り, muddy に よ る の り tajiri department の は low intensity, progressive 壊 を with う river levee の big - shaped の for と な を る possibility in stopping し た. な お, big - に つ な が る possibility が あ る muddy the を prevent す る た め に は, river levee の saturation line が の り surface に da し な い こ と と の り plane surface を shed す る の rainwater drainage 処 Richard が important で あ り, の り tajiri department へ の ド レ ー ン worker や empty product み retaining wall の set な ど の policy が polices have sharper で あ る と exam え ら れ る. Pp.47-53 23 year onwards の 検 for subject と し て, muddy も containing め た turf の big - shaped の 挙 dynamic の high precision を め る た め, be 験 や was disaster survey な ど を も と に site materials の モ デ ル change の beg を 検 into め た い. ま た, river levee の flooding の 挙 dynamic な ど に and ぶ soak for a long time problem と short time に 発 raw す る - form problem が mutual に masato even す る problem を parsing す る た め, saturated, unsaturated saturated flow parsing と SPH method を group み close わ せ た parsing を be applied し た い.